BÀI TIỂU LUẬN TRANG BỊ ĐIỆN TỔNG QUAN VỀ CÁC THIẾT BỊ DÙNG TRONG MẠCH ĐIỆN 1.1 Các khí cụ điện : 1.1.1 Nút nhấn : Còn gọi nút điều khiển , loại khí cụ điện dùng để đóng ngắt từ xa thiết bị điện từ khác ; dụng cụ dùng để báo hiệu để chuyển đối mạch điều khiển , tín hiệu liên động bảo vệ , đảo chiều quay động điện Có dạng nút nhấn : nút nhấn ON(START) OFF ( STOP) 1.1.2 Công tắc tơ (Contactor ) : - Các thành phần contactor bao gồm :  Nam châm điện : gồm thành phần : cuộn dây dùng để tạo lực hút nam châm , lõi sắt , lò xo phản lực  Thanh dẫn ( dùng để nối tắt kín mạch điện cung cấp điện cho cuộn contactor  Hệ thống tiếp điểm , có loại : tiếp điểm thường đóng tiếp điểm thường mở 1.1.3 Rơ-le thời gian ( Timer Relay) : - GVHD : Thầy TRẦN VIỆT HÙNG Khi lắp ráp thiết kế hệ thống mạch điều khiển truyền động , ta thường sử dụng hai dạng rơ-le thời gian sau : Rơ-le thời gian tác động trễ ( On – Delay Timing Page BÀI TIỂU LUẬN TRANG BỊ ĐIỆN Relay ) Rơ-le thời gian ngắt trễ ( Off – Delay Timing Relay ) Rơ-le thường có chân thường lắp đế chân Dùng để điều khiển thời gian đóng ngắt thiết bị mạch điều khiển 1.1.4 Aptomat ( CB) : - 1.1.5 Là thiết bị dùng để đóng cắt mạch điện (1 pha pha ) động lực dùng đến công nghiệp Ngoài Aptomat có tác dụng bảo vệ tải , bảo vệ ngắn mạch , bảo vệ thấp áp Rơ-le trung gian:  Rơ-le trung gian khí cụ điện dùng lĩnh vực điều khiển tự động Trong rơ-le có tiếp điểm thường đóng tiếp điểm thường mở 1.1.6 Van khóa điện từ - Van khóa hay van chặn điệntừ van đóng mở trực tiếp gián tiếp kết hợp : Van điện từ tác động trực tiếp : thường có suất lưu lượng nhỏ dùng cho chất khí chất lỏng Đường kính van thường < 10 mm Trên đế van có bố trí cửa van vào cho môi chất GVHD : Thầy TRẦN VIỆT HÙNG Page BÀI TIỂU LUẬN TRANG BỊ ĐIỆN Van điện từ tác động gián tiếp : thường loại van có đường kính trung bình lớn ( đến 200 mm ) Thân van có thường làm kim loại đúc kết cấu hàn tiện có bố trí đế van liền thân van 1.1.7 Rơ-le áp suất cao : - 1.1.8 Rơ-le áp suất cao rơ-le hoạt động áp suất ngưng tụ môi chất lạnh ngắt mạch điện áp suất vượt mức cho phép để bảo vệ máy nén Rơ-le hiệu áp dầu :  Thuật ngữ : • Differential range : phạm vi hiệu áp GVHD : Thầy TRẦN VIỆT HÙNG Page BÀI TIỂU LUẬN TRANG BỊ ĐIỆN • Scale reading : số đọc thang đo • Operating range : phạm vi hoạt động • Contact differential : vi sai tiếp điểm • Realease time : thời gian trễ  Hoạt động : - Nếu áp suất dầu khởi động áp suất dầu giảm xuống giá trị đặt vận hành máy nén ngắt dòng sau thời gian trễ trôi qua Mạch điện chia làm hai mạch rẽ , mạch an toàn mạch vận hành Rơ-le thời gian mạch an toàn hoạt động đóng mạch hiệu áp suất dầu tụt xuống giá trị đặt ngắt mạch hiệu áp dầu lại tăng trở lại giá trị đặt GVHD : Thầy TRẦN VIỆT HÙNG Page BÀI TIỂU LUẬN TRANG BỊ ĐIỆN TÍNH TOÁN CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG MẠCH ĐIỆN - Dựa vào số liệu tính toán đồ án “ thiết kế máy đá ống” , nhóm đưa bảng công suất cho thiết bị sau : STT TÊN GỌI Công suất máy nén Công suất dao cắt đá Công suất bơm nước lạnh tuần hoàn Công suất bơm nước giải nhiệt Công suất quạt tháp giải nhiệt TRỊ SỐ (kW) 5,25 0,1875 0,6 0,6 0,2 - Từ công suất thu , nhóm tính toán giá trị : trị số dòng điện , hiệu điện tương ứng với thiết bị để tính toán giá trị phù hợp GVHD : Thầy TRẦN VIỆT HÙNG Page BÀI TIỂU LUẬN TRANG BỊ ĐIỆN 2.2 Đặc điểm thiết bị mạch điện - Các thiết bị điện mạch điện điều khiển : - aptomat tổng , CB cho mạch điều khiển - contactor cho máy nén ( MC ) , bơm + quạt tháp giải nhiệt ( MF ) , động bơm nước lạnh tuần hoàn + cấp dịch ( MW ) , động dao cắt đá ( MD ) - timer , rơ-le trung gian , van điện từ , thermostat , chuông báo , đèn báo , nút nhấn nút xoay 2.3 Nhiệm vụ thiết bị mạch điện o Nút nhấn ON : dùng để khởi động cho mạch o Nút nhấn OFF : dùng để ngắt điện ngưng hoạt động mạch o Nút nhấn BZ STOP : tắt chuông cố xảy o Nút nhấn RESET : phục hồi mạch khắc phục cố o Công tắc xoay : dùng để chọn chế độ cấp dịch xả đá chế độ AUTO hay MANUAL o Contator MC : dùng để khởi động máy nén o Contactor MF : dùng để khởi động bơm + quạt tháp giải nhiệt o Contactor MW : dùng để khởi động bơm nước lạnh + cấp dịch o Contactor MD : dùng để khởi động dao cắt đá o Timer T1 : dùng để tạo thời gian trễ khởi động máy nén o Timer T2 : dùng để chỉnh thời gian xả đá GVHD : Thầy TRẦN VIỆT HÙNG Page BÀI TIỂU LUẬN TRANG BỊ ĐIỆN o Rơ-le trung gian AX1 : báo cố tải bơm + quạt tháp giải nhiệt o Rơ-le trung gian AX2 : báo cố tải máy nén o Rơ-le trung gian AX3 : báo cố áp suất cao o Rơ-le trung gian AX4 : điền khiển xả đá o Rơ-le trung gian AX5 : ngắt máy nén có cố xảy o Rơ-le trung gian BZX : điều khiển chuông báo o Rơ-le trung gian RSX : điều khiển phục hồi lại mạch khắc phục cố o Van điện từ SV1 : cấp dịch cho thiết bị bay ( cối đá ) o Van điện từ SV2 : cấp gas nóng dùng để xả đá 2.4 - Tính chọn thiết bị điện : Hệ thống sử dụng nguồn điện pha 380 V Ta có P = 3U.I.cos ϕ →I= P 3U.cos ϕ o Chọn cosϕ = 0,8 o Công suất máy nén P1 = 5,25 kW ,  I1 = 10 A o Công suất dao cắt đá P2 = 0,1875 kW ,  I2 = 0,35 A o Công suất bơm nước lạnh tuần hoàn P3 = 0,6 kW ,  I3 = 1,14 A o Công suất bơm nước giải nhiệt P4 = 0,6 kW ,  I4 = 1,14 A o Công suất quạt tháp giải nhiệt P5 = 0,2 kW , I5 = 0,38 A GVHD : Thầy TRẦN VIỆT HÙNG Page BÀI TIỂU LUẬN TRANG BỊ ĐIỆN o Vậy cường độ dòng điện cối đá : o It = I1 + I2 + I3 + I4 + I5 = 13,01 A 2.3.1 Chọn Aptomat tổng : - Việc lựa chọn Aptomat chủ yếu dựa vào dòng điện tính toán mạch , dòng điện tải , tính thao tác có chọn lọc , đặc tính làm việc phụ tải : IAptomat > Itt Với : IAptomat : dòng điện định mức Aptomat Itt : dòng điện tính toán mạch - Tùy theo đặc tính điều kiện làm việc phụ tải , người ta hướng dẫn chọn dòng định mức mức bảo vệ 125 % , 150 % hay lớn so với dòng tính toán mạch - Ta chọn : IAptomat = 2,5 Itt = 2,5 13,01 = 32,525 A - Vậy ta chọn Aptomat có dòng định mức 40 A 2.3.2 Chọn contactor - Khi lựa chọn contactor theo chế độ làm việc ta nên ý đến ký hiệu Contactor , ý nghĩa phạm vi sử dụng Contactor trình bày sau :  Ký hiệu AC1 : quy định giá trị dòng điện qua tiếp điểm Contactor Contactor lựa chọn để đóng ngoặt phụ tải xoay chiều có cosϕ > 0,95  Ký hiệu AC2 : Contactor lựa chọn theo chế độ dùng để khởi động nhanh nhấp nhả , hãm ngược cho động không đồng roto dây quấn Khi khởi động : Ikđ ≥ I đmđc GVHD : Thầy TRẦN VIỆT HÙNG Page BÀI TIỂU LUẬN TRANG BỊ ĐIỆN Với : I kđ : đồng khởi động qua tiếp điểm Contactor I đmđc : dòng điện định mức động  Ký hiệu AC3 : Contactor lựa chọn theo chế độ dùng để điều khiển động không đồng roto lồng sóc Khi khởi động : Ikđ = ( ÷ ) Iđmđc - Chọn theo dòng điện định mức động : Iđm ≥ I đmđc Uđm = ( 380 ÷ 400 ) V - Chọn điện áp định mức cho cuộn dây Contactor (Ucd ) Ucd = ( 85 ÷ 110 ) %.Uđm Nếu Ucd = ( 60 ÷ 70 ) %.Uđm cuộn dây nhấp nhả tiếp điểm bị ngắt 2.3.3 Chọn Contactor máy nén Imn = I đmđc = 10 A - Contactor máy nén dùng để khởi động làm việc theo chế độ AC2 Iđm ≥ 2,5 I đmđc = 25 A - Chọn contactor có : Iđm = 30 A Uđm = 380 V 2.3.4 Chọn contactor bơm + quạt tháp giải nhiệt Ibq ≥ I đmđc = 1,52 A - Contactor bơm quạt làm việc theo chế độ AC2 Iđm ≥ 2,5 I đmđc = 3,8 A GVHD : Thầy TRẦN VIỆT HÙNG Page BÀI TIỂU LUẬN TRANG BỊ ĐIỆN - Chọn contactor có : Iđm = A Uđm = 380 V 2.3.5 Chọn contactor dao cắt đá : Imn ≥ I đmđc = 0,35 A - Contactor dao cắt đá làm việc theo chế độ AC2 Iđm ≥ 2,5.I đmđc = 0,875 A - Chọn contactor có : Iđm = A Uđm = 380 V 2.3.6 Chọn contactor bơm nước tuần hoàn Imn = I đmđc = 1,14 A - Contactor bơm quạt làm việc theo chế độ AC2 Iđm ≥ 2,5.I đmđc = 2,85 A - Chọn contactor có : Iđm = A Uđm = 380 V 2.3.7 Chọn rơ-le nhiệt - Đặc tính rơ-le nhiệt quan hệ thời gian tác động dòng điện phụ tải chạy qua ( gọi đường đặc tính thời gian – dòng điện A – s ) Mặt khác đối ứng cần bảo vệ có đặc tính thời gian – dòng điện Vì ta chọn rơ-le nhiệt cho đặc tính A – s rơ-le thấp gần sát với đặc tính A – s đối tượng bảo vệ - Trong thực tế thường chọn Itđ = ( 1,2 ÷ 1,3 ) Iđm Với : Itđ – dòng tác động rơ-le nhiệt - Thời gian tác động rơ-le nhiệt : ttđ = 20 phút - Với động công suất nhỏ trung bình , có điều kiện khởi động nặng , bội số khởi động lớn , thời gian khởi động tương đối dài Ta chọn hệ số tải Ki = I tải /I đm = có ttđ = ( 1÷ ) s GVHD : Thầy TRẦN VIỆT HÙNG Page 10 BÀI TIỂU LUẬN TRANG BỊ ĐIỆN - Với mạch động lực có bội số dòng không cao , thời gian khởi động ngắn , thường chọn Ki = 2,5 ttđ = ( 3÷ 20 ) s - Dòng tải động rơ-le nhiệt thay đổi phạm vi nhỏ nút điều chỉnh Thường rơ-le nhiệt có hai phần tử đốt nóng pha mạng điện pha - Khi dòng tải động lớn (Iđc > 100 A ) ta dùng biến dòng kết hợp với rơ-le nhiệt 2.3.8 Chọn rơ-le nhiệt máy nén Itđ = 1,3 I đmmn = 1,3.10 = 13 A 2.3.9 Chọn rơ-le nhiệt bơm quạt tháp giải nhiệt Itđ = 1,3 I đmbq = 1,3.1,52 = 1,976 A 2.3.10.Chọn rơ-le nhiệt dao cắt đá Itđ = 1,3 I đmđc = 1,3 0,35 = 0,455 A 2.3.11.Chọn rơ-le nhiệt bơm nước tuần hoàn Itđ = 1,3 I đmb = 1,3.1,14 = 1,842 A 2.3.12.Chọn CB mạch điều khiển Uđm = 380 V : Iđm = 20 A 2.3.13.Chọn rơ-le thời gian Uđm = 220 V Iđm = ( 1÷ ) A Chọn thời gian điều chỉnh tùy trường hợp 2.3.14.Chọn nút nhấn Uđm = 380 V Iđm = ( 1÷ ) A GVHD : Thầy TRẦN VIỆT HÙNG Page 11 BÀI TIỂU LUẬN TRANG BỊ ĐIỆN 2.3.15.Chọn dây để mạch điều khiển Loại dây 1,5 CADIVI 2.3.16.Chọn dây cho mạch động lực Sử dụng cáp CADIVI MẠCH ĐIỆN HỆ THỐNG MÁY ĐÁ - Nguyên lý hoạt động mạch điện ( công tắc xoay chế độ AUTO ) 3.1 - Khởi động Khi bật CB : AX5 có điện , tiếp điểm thường đóng AX5 mở tiếp điểm thường mở đóng lại - Nhấn nút ON : Contactor MF có điện điều khiển bơm quạt tháp giải nhiệt hoạt động ( tiếp điểm thường mở MF đóng lại để trì cho mạch khởi động ) Đồng thời timer T1 có điện bắt đầu đếm thời gian GVHD : Thầy TRẦN VIỆT HÙNG Page 12 BÀI TIỂU LUẬN TRANG BỊ ĐIỆN - Sau 5s ÷ 10s tiếp điểm thường mở timer T1 đóng lại cấp điện cho contactor MC điều khiển cho máy nén hoạt động đèn L1 sáng Đồng thời tiếp điểm thường mở MC đóng lại cấp điện cho contactor MW điều khiển bơm nước đá hoạt động Tiếp điểm thường mở MW đóng lại cấp điện cho SV1 cấp dịch cho cối đá đèn L2 sáng Hệ thống khởi động hoàn chỉnh 3.2 - Xả đá : Khi hệ thống làm đá xong , đầu dò nhiệt độ nước thermostat ( TH ) gắn phía cối đá tác động điều khiển tiếp điểm thường mở đóng lại cấp điện cho AX4 Tiếp điểm thường đóng AX4 mở ngắt điện contactor MW để ngưng cấp dịch vào cối , đồng thời tiếp điệm thường mở AX4 đóng lại cấp điện cho van điện từ SV2 để đưa gas nóng vào cối , contactor MD để dao cắt đá hoạt động , timer T2 để bắt đầu tính thời gian xả đá đèn L3 bật sáng - Khi thời gian xả đá kết thúc , tiếp điểm thường đóng mở chậm timer T2 mở ngắt điện AX4 , tiếp điểm thường mở AX4 mở ngắt điện SV2 , L2, contactor MD tiếp điểm thường đóng đóng lại cấp điện cho contactor MW để cấp dịch cho cối bắt đầu mẻ đá 3.3 - Bảo vệ Bảo vệ tải bơm + quạt tháp giải nhiệt : xảy cố tải bơm + quạt tháp giải nhiệt , tiếp điểm thường mở rơ le nhiệt OL1 đóng lại cấp điện cho AX1 , tiếp điểm thường đóng AX1 mở ngắt điện contactor MF AX5 đề ngừng bơm quạt tháp giải nhiệt , tiếp điểm thường mở AX1 đóng lại cấp điện cho chuông BZ kêu báo cố đồng thời trì cho AX1 (vì contactor MF điện tiếp điểm OL1 mở ) Nếu muốn chuông ngừng kêu ta nhấn nút BZSTOP , lúc BZSTOP cấp điện tiếp điềm thườn đóng mở ngắt chuông , tiếp điểm thường mở GVHD : Thầy TRẦN VIỆT HÙNG Page 13 BÀI TIỂU LUẬN TRANG BỊ ĐIỆN đóng lại để trì cho BZX nhấn nút BZSTOP hở Khi khắc phục cố xong phải phục hồi lại mạch điện trạng thái ban đầu cách nhấn nút RESET , RSX có điện tiếp điểm thường đóng mở ngắt điện AX1 , tiếp điểm trì mở ngắt điện cấp vào chuông báo - Hoạt động mạch bảo vệ máy nén bảo vệ áp suất cao tương tự hoạt động mạch bảo vệ tải bơm + quạt tháp giải nhiệt 3.4 - Dừng máy Nhấn nút OFF , contactor MF timer T1 điện kéo theo toàn mạch bị điện , hệ thống dừng toàn Tắt CB để ngắt mạch điều khiển Mạch điện động lực 3.5 Các mạch điện : TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình trang bị điện hệ thống lạnh Trường Đại Học Công Nghiệp TP.HCM Tự động hóa hệ thống lạnh Nguyễn Đức Lợi GVHD : Thầy TRẦN VIỆT HÙNG Page 14 BÀI TIỂU LUẬN TRANG BỊ ĐIỆN Tài liệu Internet : www.hvac.vn GVHD : Thầy TRẦN VIỆT HÙNG Page 15